Zastosowanie metod bioinformatycznych 6.1-ZMB
A. Problematyka wykładu: Znaczenie metod bioinformatycznych w biologii i innych naukach przyrodniczych. Metody uzyskiwania DNA do badań wykorzystujących metody bioinformatyczne. Bioinformatyczne bazy danych. Barkoding DNA; mini-barkoding; metabarkoding. Metody bioinformatyczne w analizie pokrewieństwa między organizmami. Ewolucja molekularna oraz modele substytucji nukleotydów. Metody bioinformatyczne w analizach struktur drugorzędowych RNA. Programy komputerowe wykorzystywane do analiz bioinformatycznych. Mikromacierze. Zastosowanie metod bioinformatycznych w biologii sądowej, kryminalistyce, medycynie, paleobiologii oraz biotechnologii.
B. Problematyka konwersatorium: Hipoteza zegara molekularnego oraz przykłady jego zastosowania w różnego typu analizach. Metody bioinformatyczne w sekwencjonowaniu, analizowaniu oraz porównywaniu kompletnych genomów mitochondrialnych. Metabarkoding w badaniach nad bioróżnorodnością. Zastosowanie metod bioinformatycznych w badaniach filogenetycznych u grzybów i roślin, zwierząt bezkręgowych i kręgowych. Możliwości wykorzystania metod boinformatycznych w badaniach nad pochodzeniem Homo sapiens oraz kolonizacjami poszczególnych kontynentów. Zastosowanie metod bioinformatycznych w badaniach nad strukturą europejskich populacji Homo sapiens. Możliwości wykorzystania metod boinformatycznych w analizach kopalnego DNA. Zastosowanie metod bioinformatycznych w biologii sądowej i kryminalistyce. Możliwości wykorzystania metod boinformatycznych w medycynie. Metody bioinformatyczne w modelowaniu molekularnym i wizualizacji białek.
C. Problematyka laboratorium: Bioinformatyczne bazy danych (NCBI, Genatlas, Gene Expresssion Atlas, Mouse Genome Informatics, FlyBase, ToxoDB, GDR, EMBL). Pozyskiwanie i analiza danych przy użyciu bazy TimeTree. Tworzenie przyrównania dla kilku podjednostek DNA w programie MEGA X. Tworzenie drzewa filogenetycznego dla sekwencji połączonych kilku podjednostek DNA na platformie IQ-TREE web server. Analiza haplotypów w programie DnaSP. Generowanie sieci haplotypów w programie PopArt. Zapoznanie się z programami do wykonywania analiz filogenetycznych w oparciu o cechy fenotypowe (TNT, Winclada). Tworzenie matrycy danych dla programu TNT i Winclada. Tworzenie drzew filogenetycznych w programie TNT i Winclada. Podstawy analiz sekwencji drugorzędowej RNA przy użyciu platformy RNAfold web server oraz programu mFold. Analiza rekordów białkowych w bazie PDB (Protein DataBase).
Literatura uzupełniająca
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Realizowany zdalnie
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Wiedza
K_W11 przedstawia źródła zmienności organizmów oraz czasowe i przestrzenne uwarunkowania różnorodności biologicznej P6S_WG
K_W24 opisuje zasady wykorzystania narzędzi informatycznych do analizy danych P6S_WG
K_W30 przywołuje podstawową terminologię naukową w języku angielskim z zakresu biologii i dziedzin pokrewnych P6S_WG
Umiejętności
K_U03 posługuje się biologiczną literaturą naukową w języku ojczystym P6S_UK
K_U04 czyta ze zrozumieniem nieskomplikowane naukowe teksty biologiczne w języku angielskim P6S_UK
K_U05 samodzielnie wyszukuje i korzysta z dostępnych źródeł informacji biologicznej, w tym ze źródeł elektronicznych P6S_UW
K_U07 stosuje podstawowe metody statystyczne oraz algorytmy i techniki informatyczne do opisu zjawisk i analizy danych biologicznych P6S_UW
K_U10 w dyskusji specjalistycznej potrafi posługiwać się językiem naukowym typowym dla nauk biologicznych P6S_UK
Kompetencje społeczne (postawy)
K_K01 wykazuje zainteresowanie podstawowymi zjawiskami i procesami przyrodniczymi, w szczególności biologicznymi, rozumiejąc potrzebę ciągłego kształcenia się P6S_KK
K_K02 wykazuje akceptującą postawę wobec metod matematyczno-statystycznych i informatycznych w naukach biologicznych P6S_KK
K_K04 przyjmuje krytyczną postawę w stosunku do informacji upowszechnianych w mediach, szczególnie w zakresie nauk przyrodniczych P6S_KO
Kryteria oceniania
Formy zaliczenia
• wykład: egzamin pisemny testowy oraz z pytaniami otwartymi
• konwersatorium: przygotowanie i przedstawienie pracy semestralnej w formie prezentacji multimedialnej
• laboratorium: ocenianie ciągłe, zaliczenie końcowe, ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych otrzymywanych w trakcie trwania semestru
Podstawowe kryteria
W: uzyskanie na teście 50% + 1 punktów, czyli udzielenie ponad połowę poprawnych odpowiedzi
K: ocena przygotowanych prac semestralnych, przedstawionych w formie prezentacji multimedialnych
L: ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych, poprawności wykonania sprawozdań oraz aktywności na zajęciach
Literatura
Barry H.G. Łatwe drzewa filogenetyczne. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, 2008.
Brown T.A. Genomy. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 2009.
Higgs P.G., Attwood T.K. Bioinformatyka i ewolucja molekularna. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 2008
Piwowar M. Elementy informatyki medycznej. Genomika. Wyd. Uniwersytetu Jagiellońskiego, 2012.
Xiong J. Podstawy bioinformatyki. Wyd. UW, 2009 (przekład red. nauk. Bujnicki J.)
Żaba Cz. (red.) Wybrane zagadnienia z medycyny sądowej. Uniwersytet Medyczny w Poznaniu, 2014.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: